Όσον αφορά την εξερεύνηση του Ηλιακού μας Συστήματος, υπάρχουν μερικές αποστολές πιο φιλόδοξες από αυτές που επιδιώκουν να μελετήσουν τον Ήλιο. Ενώ η NASA και άλλες διαστημικές υπηρεσίες παρακολουθούν τον Ήλιο εδώ και δεκαετίες, η πλειονότητα αυτών των αποστολών πραγματοποιήθηκε σε τροχιά γύρω από τη Γη. Μέχρι σήμερα, οι πιο κοντινοί ανιχνευτές στον Ήλιο ήταν οι Ήλιος 1 και 2 ανιχνευτές, οι οποίοι μελέτησαν τον Ήλιο κατά τη δεκαετία του 1970 από την τροχιά του Ερμή στο περιήλιο.
Η NASA σκοπεύει να αλλάξει όλα αυτά με το Parker Solar Probe, τον διαστημικό ανιχνευτή που ξεκίνησε πρόσφατα από το Cape Canaveral, το οποίο θα φέρει επανάσταση στην κατανόηση του Ήλιου εισερχόμενος στην ατμόσφαιρα (γνωστός και ως η κορώνα). Κατά τα επόμενα επτά χρόνια, ο ανιχνευτής θα χρησιμοποιήσει τη βαρύτητα της Αφροδίτης για να πραγματοποιήσει μια σειρά από σφεντόνες που θα τον φέρουν σταδιακά πιο κοντά στον Ήλιο από οποιαδήποτε αποστολή στην ιστορία του διαστημικού πτήσης!
Το διαστημικό σκάφος απογειώθηκε στις 3:31 π.μ. EDT την Κυριακή 12 Αυγούστου, από το Space Launch Complex-37 στο σταθμό αεροπορίας Cape Canaveral πάνω από έναν πυραύλο United Launch Alliance Delta IV Heavy. Στις 5:33 π.μ., ο διευθυντής επιχειρήσεων αποστολής ανέφερε ότι το διαστημικό σκάφος ήταν υγιές και λειτουργούσε κανονικά. Κατά τη διάρκεια της επόμενης εβδομάδας, θα αρχίσει να αναπτύσσει τα όργανα της για την προετοιμασία της επιστημονικής της αποστολής.
Μόλις βρεθεί μέσα στην κορώνα του Ήλιου, το Parker Solar Probe θα χρησιμοποιήσει μια προηγμένη σειρά οργάνων για να φέρει επανάσταση στην κατανόηση της ατμόσφαιρας του Ήλιου και της προέλευσης και της εξέλιξης του ηλιακού ανέμου. Αυτά και άλλα ευρήματα θα επιτρέψουν στους ερευνητές και τους αστρονόμους να βελτιώσουν την ικανότητά τους να προβλέπουν διαστημικά καιρικά φαινόμενα (όπως ηλιακές εκλάμψεις), τα οποία μπορούν να προκαλέσουν βλάβη στους αστροναύτες και σε αποστολές σε τροχιά, να διακόψουν τις ραδιοεπικοινωνίες και να καταστρέψουν τα ηλεκτρικά δίκτυα.
Όπως είπε ο Thomas Zurbuchen, αναπληρωτής διαχειριστής της Διεύθυνσης Επιστήμης της Αποστολής της NASA, σε πρόσφατο δελτίο τύπου της NASA:
«Αυτή η αποστολή σηματοδοτεί πραγματικά την πρώτη επίσκεψη της ανθρωπότητας σε ένα αστέρι που θα έχει επιπτώσεις όχι μόνο εδώ στη Γη, αλλά και πώς κατανοούμε καλύτερα το σύμπαν μας. Καταφέραμε κάτι που πριν από δεκαετίες, ζούσαμε αποκλειστικά στο χώρο της επιστημονικής φαντασίας. "
Η αποστολή Parker Probes έρχεται σίγουρα με το μερίδιο των προκλήσεών της. Εκτός από την απίστευτη ζέστη που θα πρέπει να αντέξει, υπάρχει επίσης η πρόκληση να φτάσετε εκεί. Αυτό οφείλεται στην τροχιακή ταχύτητα της Γης, η οποία κινείται γύρω από τον Ήλιο με ταχύτητα 30 km / s (18,64 mps) - ή περίπου 108.000 km / h (67.000 mph). Η ακύρωση αυτής της ταχύτητας και το ταξίδι προς τον Ήλιο θα απαιτούσε 55 φορές περισσότερη ενέργεια από ό, τι για ένα σκάφος για να ταξιδέψει στον Άρη.
Για να αντιμετωπίσει αυτήν την πρόκληση, το Parker Probe κυκλοφόρησε από έναν πολύ ισχυρό πύραυλο - το ULA Delta IV, το οποίο είναι ικανό να παράγει 9.700 kN ώσης. Επιπλέον, θα βασίζεται σε μια σειρά υποβοήθησης βαρύτητας (γνωστός και ως βαρυτική σφεντόνα) με την Αφροδίτη. Αυτά θα αποτελούνται από τον ανιχνευτή που πραγματοποιεί flybys του Ήλιου, στη συνέχεια θα περιστρέφεται γύρω από την Αφροδίτη για να πάρει μια ώθηση στην ταχύτητα από τη δύναμη της βαρύτητας του πλανήτη και, στη συνέχεια, να σφίγγει ξανά γύρω από τον Ήλιο.
Κατά τη διάρκεια της επταετούς αποστολής του, ο ανιχνευτής θα πραγματοποιήσει επτά ασκήσεις βαρύτητας με την Αφροδίτη και θα κάνει 24 περάσματα του Ήλιου, ενισχύοντας σταδιακά την τροχιά του στη διαδικασία. Τελικά, θα φτάσει σε απόσταση περίπου 6 εκατομμυρίων χιλιομέτρων (3,8 εκατομμύρια μίλια) από τον Ήλιο και θα πετάξει μέσα από την ατμόσφαιρά του (γνωστή και ως κορώνα), ουσιαστικά να φτάσει περισσότερο από επτά φορές πιο κοντά από οποιοδήποτε διαστημικό σκάφος στην ιστορία. Επιπλέον, ο ανιχνευτής θα ταξιδεύει με ταχύτητες περίπου 692.000 km / h (430.000 mph), το οποίο θα δημιουργήσει το ρεκόρ για το ταχύτερα κινούμενο διαστημικό σκάφος στην ιστορία.
Κατά τη διάρκεια της πρώτης εβδομάδας του ταξιδιού του, το διαστημικό σκάφος θα αναπτύξει την κεραία υψηλής απόδοσης και το βραχίονα μαγνητόμετρου, το οποίο στεγάζει τα τρία όργανα που θα χρησιμοποιήσει για να μελετήσει το μαγνητικό πεδίο του Ήλιου. Θα εκτελέσει επίσης την πρώτη από δύο τμήματα των πέντε κεραιών ηλεκτρικού πεδίου (γνωστή και ως τη σουίτα οργάνων FIELDS), η οποία θα μετρήσει τις ιδιότητες του ηλιακού ανέμου και θα βοηθήσει στη δημιουργία μιας τρισδιάστατης εικόνας των ηλεκτρικών πεδίων του Ήλιου.
Άλλα όργανα στο διαστημικό σκάφος περιλαμβάνουν το Wide-Field Imager for Parker Solar Probe (WISPR), το μοναδικό όργανο απεικόνισης του διαστημικού σκάφους. Αυτό το όργανο θα τραβήξει φωτογραφίες της μεγάλης κλίμακας δομής της κορώνας και του ηλιακού ανέμου πριν το διαστημικό σκάφος πετάξει μέσα του, καταγράφοντας φαινόμενα όπως εκτοξεύσεις μάζας στεφανιαίας (CME), πίδακες και άλλες εκτοξεύσεις από τον Ήλιο.
Υπάρχει επίσης το όργανο έρευνας Solar Wind Electron Alpha and Protons (SWEAP), το οποίο αποτελείται από δύο άλλα όργανα - το Solar Probe Cup (SPC) και το Solar Probe Analyzers (SPAN). Αυτά θα μετρήσουν τα πιο άφθονα σωματίδια στον ηλιακό άνεμο - ηλεκτρόνια, πρωτόνια και ιόντα ηλίου - και θα μετρήσουν την ταχύτητα, την πυκνότητα, τη θερμοκρασία και άλλες ιδιότητές τους για να βελτιώσουν την κατανόησή μας για τον ηλιακό άνεμο και το στεφανιαίο πλάσμα.
Στη συνέχεια, υπάρχει η Ολοκληρωμένη Επιστημονική Έρευνα του Ήλιου (ISOIS), η οποία βασίζεται στα όργανα EPI-Lo και EPI-Hi - Energetic Particle Instruments (EPI). Χρησιμοποιώντας αυτά τα δύο όργανα, το ISOIS θα μετρήσει ηλεκτρόνια, πρωτόνια και ιόντα σε ένα ευρύ φάσμα ενεργειών για να κατανοήσει καλύτερα από πού προέρχονται αυτά τα σωματίδια, πώς επιταχύνθηκαν και πώς κινούνται σε όλο το Ηλιακό Σύστημα.
Εκτός από το ότι είναι το πρώτο διαστημικό σκάφος που εξερεύνησε την κορώνα του Ήλιου, το Parker Solar Probe είναι το πρώτο διαστημικό σκάφος που πήρε το όνομά του από έναν ζωντανό επιστήμονα - τον Eugene Parker, τον φυσικό που θεωρούσε για πρώτη φορά την ύπαρξη του ηλιακού ανέμου το 1958. Όπως ο Nicola Fox, ο ανιχνευτής επιστήμονας έργου στο JHUAPL, ανέφερε:
«Η εξερεύνηση της κορώνας του Ήλιου με ένα διαστημικό σκάφος ήταν μια από τις δυσκολότερες προκλήσεις για την εξερεύνηση του διαστήματος. Τελικά θα μπορέσουμε να απαντήσουμε σε ερωτήσεις σχετικά με την κορώνα και τον ηλιακό άνεμο που έθεσε ο Gene Parker το 1958 - χρησιμοποιώντας ένα διαστημικό σκάφος που φέρει το όνομά του - και δεν μπορώ να περιμένω να μάθω ποιες ανακαλύψεις κάνουμε. Η επιστήμη θα είναι αξιοσημείωτη. "
Ο Δρ Parker ήταν έτοιμος να παρακολουθήσει την έναρξη του διαστημικού σκάφους νωρίς το πρωί. Εκτός από την προηγμένη σειρά επιστημονικών οργάνων, ο ανιχνευτής φέρει επίσης μια πινακίδα που αφιερώνει την αποστολή στον Parker. Αυτή η πινακίδα, η οποία προσαρτήθηκε τον Μάιο, περιλαμβάνει ένα απόσπασμα του διάσημου φυσικού - «Ας δούμε τι βρίσκεται μπροστά» - και μια κάρτα μνήμης που περιέχει περισσότερα από 1,1 εκατομμύρια ονόματα που υποβλήθηκαν από το κοινό για να ταξιδέψουν με το διαστημικό σκάφος στον Ήλιο.
Οι δοκιμές οργάνων θα ξεκινήσουν στις αρχές Σεπτεμβρίου και θα διαρκέσουν περίπου τέσσερις εβδομάδες, μετά τις οποίες το Parker Solar Probe μπορεί να ξεκινήσει επιστημονικές δραστηριότητες. Στις 28 Σεπτεμβρίου, θα πραγματοποιήσει το πρώτο flyby της Αφροδίτης και θα εκτελέσει την πρώτη του βαρύτητα με τον πλανήτη μέχρι τις αρχές Οκτωβρίου. Αυτό θα κάνει το διαστημικό σκάφος να αναλάβει τροχιά 180 ημερών από τον Ήλιο, το οποίο θα το φέρει σε απόσταση περίπου 24 εκατομμυρίων χιλιομέτρων (15 εκατομμύρια μίλια).
Στο τέλος, η Parker Solar Probe θα προσπαθήσει να απαντήσει σε πολλά μακροχρόνια μυστήρια σχετικά με τον Ήλιο. Για παράδειγμα, γιατί είναι η κορώνα του Ήλιου 300 φορές πιο ζεστή από την επιφάνεια του Ήλιου, τι οδηγεί τον υπερηχητικό ηλιακό άνεμο που διαπερνά ολόκληρο το Ηλιακό Σύστημα και τι επιταχύνει τα ηλιακά ενεργητικά σωματίδια - τα οποία μπορούν να φτάσουν σε ταχύτητες έως και τη μισή ταχύτητα φωτός - μακριά από τον ήλιο?
Για εξήντα χρόνια, οι επιστήμονες έχουν σκεφτεί αυτά τα ερωτήματα, αλλά δεν μπόρεσαν να απαντήσουν, καθώς κανένα διαστημικό σκάφος δεν ήταν ικανό να διεισδύσει στην κορώνα του Ήλιου. Χάρη στην πρόοδο της θερμικής μηχανικής, το Parker Solar Probe είναι το πρώτο διαστημικό σκάφος που θα μπορεί να «αγγίξει» το πρόσωπο του Ήλιου και να αποκαλύψει τα μυστικά του. Μέχρι τον Δεκέμβριο, το σκάφος θα μεταδώσει τις πρώτες επιστημονικές παρατηρήσεις του στη Γη.
Όπως εξέφρασε ο Andy Driesman, διευθυντής έργου της αποστολής Parker Probe στο εργαστήριο Εφαρμοσμένης Φυσικής του Πανεπιστημίου Johns Hopkins (JHUAPL):
«Η σημερινή έναρξη ήταν το αποκορύφωμα έξι δεκαετιών επιστημονικής μελέτης και εκατομμυρίων ωρών προσπάθειας. Τώρα, η Parker Solar Probe λειτουργεί κανονικά και πρόκειται να ξεκινήσει μια επταετή αποστολή ακραίων επιστημών. "
Η κατανόηση της δυναμικής του Ήλιου είναι απαραίτητη για την κατανόηση της ιστορίας του Ηλιακού Συστήματος και της εμφάνισης της ίδιας της ζωής. Αλλά μέχρι τώρα, καμία αποστολή δεν μπόρεσε να φτάσει αρκετά κοντά στον Ήλιο για να αντιμετωπίσει τα μεγαλύτερα μυστήρια του. Μόλις ολοκληρωθεί η αποστολή του Parker Solar Probe, οι επιστήμονες αναμένουν να έχουν μάθει πολλά για τα φαινόμενα που μπορούν να δώσουν ζωή και να το διαταράξουν!
